Bagaimana Proses Perlakuan Panas yang Berbeda (Anil, Perawatan Larutan, Penuaan) Mengatur Kekerasan-Paduan Berbasis Nikel
1. Annealing: Melembutkan Paduan untuk Mengurangi Kekerasan
Prinsip Dasar
Efek pada Kekerasan
Untuk paduan berbahan dasar nikel - yang dikerjakan dingin (misalnya, lembaran Inconel 625 canai dingin -), anil menghilangkan pengerasan kerja dengan menghapus akumulasi dislokasi, yang mengakibatkan penurunan kekerasan dan peningkatan keuletan secara signifikan.
Untuk paduan berbahan dasar nikel -, anil mengurangi kekerasan yang disebabkan oleh segregasi dendritik dan tegangan sisa, sehingga paduan lebih mudah untuk dikerjakan.
Contoh: Inconel 718 yang dikerjakan dengan dingin - memiliki kekerasan sekitar 320 HB. Setelah anil pada suhu 980∘C selama 1 jam diikuti dengan pendinginan tungku, kekerasannya turun menjadi sekitar 190 HB.
2. Solusi Perawatan: Homogenisasi Matriks untuk Menetapkan Garis Dasar Kekerasan
Prinsip Dasar
Efek pada Kekerasan
Dibandingkan dengan kondisi pengerjaan - cor atau dingin -, perlakuan larutan mengurangi kekerasan dengan melarutkan fase sekunder yang kasar dan rapuh serta menghomogenisasi matriks. Misalnya, karena - cor Inconel 718 memiliki kekerasan ~250 HB, dan setelah perlakuan larutan pada suhu 1065∘C selama 1 jam dan pendinginan dengan air, kekerasannya menurun hingga ~210 HB.
Dibandingkan dengan keadaan anil, paduan yang diolah dengan larutan - memiliki kekerasan yang sedikit lebih tinggi karena larutan padat lewat jenuh memiliki tingkat distorsi kisi yang lebih tinggi daripada matriks kesetimbangan yang dibentuk oleh pendinginan lambat selama anil.
Perlakuan larutan saja tidak dapat memaksimalkan kekerasan paduan berbasis presipitasi - nikel yang dapat dikeraskan -; itu hanya mempersiapkan struktur mikro untuk penguatan selanjutnya.
3. Perawatan Penuaan: Memicu Fase Penguatan untuk Memaksimalkan Kekerasan
Prinsip Dasar
Efek pada Kekerasan
Untuk larutan - yang diberi perlakuan Inconel 718, setelah penuaan tahap - ganda (720∘C selama 8 jam, pendinginan tungku hingga 620∘C selama 8 jam, lalu pendinginan udara), kekerasannya meningkat tajam dari ~210 HB menjadi360–400HB.
Perubahan kekerasan selama penuaan mengikuti tren yang umum: kekerasan meningkat dengan cepat pada tahap awal (saat endapan bernukleasi dan tumbuh hingga ukuran kritis), mencapai puncaknya saat endapan halus dan terdistribusi secara merata, dan kemudian menurun (penuaan berlebih) saat endapan menjadi kasar dan kehilangan kemampuan menyematkan dislokasinya -.
Untuk paduan berbasis nikel yang tidak dapat dikeraskan - presipitasi - (misalnya, Inconel 600, paduan padat yang diperkuat dengan larutan -), penuaan mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kekerasan karena tidak ada fase penguatan untuk mengendap; kekerasannya terutama bergantung pada perlakuan larutan dan pengerjaan dingin.
4. Efek Sinergis dari Proses Gabungan
Solusi pengobatan + Penuaan: Kombinasi paling umum untuk paduan berbasis presipitasi - nikel yang dapat diperkeras -, yang dapat mencapai kekerasan dan kekuatan tertinggi dengan tetap mempertahankan ketangguhan yang dapat diterima.
Annealing + Pengerjaan Dingin + Perawatan Solusi: Digunakan untuk mengatur ukuran butir paduan; kekerasan dapat dikontrol dengan menyesuaikan tingkat pengerjaan dingin sebelum perlakuan larutan.
